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1、省油+高性能大众FSI分层燃烧技术详解十多年前，购车者不太考虑发动机以及技术方面的事情，各种各样的先进技术也只是厂商标 榜自己的一种宣传手段而已，并不能真正打动消费者。再看看现在，消费者越来越关心科技 与技术含量的问题了，那个厂家哪款车型采用了先进的技术也会第一时间出现在媒体的头 条，人们也开始用技术的先进与否来评定一款车的好坏了。在发动机的技术研发方面，德国 大众与旗下的奥迪一直处于领先地位。这次，我们就来了解一下让他们引以为豪的FSI燃油 分层喷射技术。FSI燃油分层喷射概念FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，意指燃油分层喷射。燃油分层喷射技术是发 动机稀
2、薄燃烧技术的一种。什么叫稀薄燃烧？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低， 汽油与空气之比可达1： 25以上。大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高 压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入 燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。如果 稀燃技术的混合比达到25： 1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层 燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12： 1 左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。FSI特点是：能够降
3、低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转换器 以有效净化处理排放气体。奥迪R8采用的就是V8 FSI发动机也许有人会把TSI和FSI的定义混淆，其实这两种发动机形式很容易区分。TSI是以双 增压为其最主要的特点，字母TSI则是Turbo-charging （涡轮增压）、Super-charging（机械 增压）和Injection （燃油直喷）三个关键特色的首字母缩写。国内的多数媒体也把其称之为: 双增压技术。另外介绍一种最新的TFSI发动机，它可以说是FSI发动机和TSI发动机的结合。它的 T和TSI中的T 一样，表示采用涡轮技术，其中的S与FSI中的S 一样，表示“分层次的”
4、， 而不是TSI中表示增压的意思。TFSI发动机既有涡轮，又有分层燃烧，可以说是集合了 FSI 发动机和TSI发动机的优点。两款不同的TSI标示也许，细心的读者可能已经注意到了：迈腾2.0TSI和进口 EOS 2.0 TSI两款车型的尾部 TSI的标识是不同的，分别是TSI和TSI。经过我们向大众厂家人员的求证，这样的颜色变 化代表了两款发动机在不同地方做出的一些调整，这些调整可能在ECU、动力输出等部分， 是一种技术的更新变化。FSI燃油分层喷射工作原理上面说过了，稀薄燃烧的目的是为了省油，而省油说起来会很简单，少喷油不就行了嘛! 但是少到什么程度才合适，才能在保障动力性能不受太大影响的前提
5、下，实现燃烧效率的最 优化呢？我们知道燃油和空气的混合比是14.7： 1，当混合气体的浓度比超过理论空然比， 我们假设达到了 25： 1，这时油的浓度很低，会很难点燃，光靠提高点火能量还是不够的。圈卜乏场质稀混合气诳气过程、均质稀混舍气形成过程，.图4b均质薜貌含气质油过程，图4-CI均质指混合气燃烧过程,FSI发动机工作示意图如果此时在火花塞附近的燃油浓度较高，能达到理论空燃比的燃油浓度，那么此时这团 较浓的混合气是很容易被点燃的。而如果用这个较浓的混合气去点燃其他的混合气，显然也 是很容易的，这就是分层燃烧。如果采用分层燃烧，就可以实现在很低的燃油浓度下，实现 发动机的正常运转。而从上面的
6、分析我们可以看出，实现分层燃烧的前提就是气缸内的混合 气体不均匀化，只在靠近火花塞的区域内达到或超过理论空燃比值。汽缸进气过程汽缸排气过程可能这样说会有点难理解，那么我们打个比方。在一个玻璃杯中装满水，假设杯子是气 缸，水就是被吸入的空气，如果这时滴入几滴墨水到水里，我们可以很清楚的看到，墨水还 没来得及被水稀释，杯口处的水已经慢慢变色，但杯底部却还是没有受到影响，依然清澈。 发动机的分层燃烧，其实就和这很相似。杯中的清水是在进气行程中吸入的新鲜口空气，墨 水就是燃油。如果是采用缸外喷射的发动机，燃油喷射在进气歧管里，我们看看会是怎样的情况。我 们知道喷油和进气是同在吸气行程内完成的，在进气门
7、打开活塞向下运动时，缸内会形成一 个很大的负压，油气混合物这时被吸进来后会在缸内形成很多涡流，这些涡流会使燃油和空 气得到充分的混合，也就是说进入气缸的混合气已经经过了较充分的混合，点燃这种已经充 分混合的稀薄混合气就会变得非常困难，因为它们无法实现分层，自然也有无所谓分层燃烧 了。继续用上面打的那个比方，就等于我们已经将墨水滴入自来水管中，这样杯子接到的水 就已经是被均匀染色的了。所以我们现在知道，只有缸内喷射，才能实现分层燃烧。关于FSI燃油分层喷射技术编辑也在网上所及了一些网友提出的疑问，主要归结为三点第 一、FSI的为什么能省油？第二、FSI是如何实现的？第三、FSI为何到国内会缩水？
8、接下 来我们就意义为您解答。奥迪R8的V8 FSI发动机构造图 FSI的为什么能省油？1、发动机在低负荷运转和高负荷运转的时候，对供油量的要求是不同的，较少的供油 就可以维持低负荷运转，如果能尽量减少低负荷时的供油，就可以达到省油的目的。2、但供油减少到一定的时候，虽然燃烧后产生的能量能够维持发动机运转，但由于汽 油的浓度太低了，普通方式下火花塞是无法将混合气点燃的。3、分层燃烧解决了这个问题，它的原理就是让缸内汽油浓度不是保持一致，而是在火 花塞附近的混合气浓度较大，能够被点燃，进而再点燃其余浓度较低的混合气。4、具体能省多少油，看看空燃比就可以知道大概了，普通发动机的空燃比是14.7:1，
9、大 众的FSI可以做到65:1，当然，这些都是在低负荷时采用的方式，在高负荷的时候仍让是均 匀燃烧，和普通发动机一样。5、对于经常在城市里开车的来说，省油还是比较明显的，据大众的宣传，可以省油10%。 FSI燃油分层喷射是如何实现的？1、在活塞的顶面有设计有凹槽，使得活塞在上下运动的时候，能使缸内产生涡流。2、喷油嘴二次喷油，在整个活塞行程中并不是只喷射一次，在进气行程中先进行第一 次喷射，使汽缸内充满燃油混合物，再在压缩行程即将终了，但是却在即将点火之前时进行 第二次喷射，此时的喷射就是为燃油分层而进行的。3、提高压缩比，这样有助于形成强势涡流，并且缸内温度也随之提高，有助于稀燃。在大众FS
10、I的这种分层技术中，喷油嘴的位置，汽缸的压缩比以及活塞顶部凹槽的形状 都是经过多次实验进行匹配的，才能在一定的行驶工况下产生适量的涡流，既而进行适当的 分层。 FSI为何到国内会缩水？除了大众与奥迪系列车型之外，使用分层燃烧技术的还有三菱他们的GDI发动机的车 型，到现在还没有一款在国内正式销售。为什么这些现今的技术无法运用在国内车型上呢？ 原因何在？欧洲市场的高尔夫6代车型已经采用了 FSI技术其实别看分层燃烧显得很容易，其实很多部件都是科技含量很高的，像油泵、油嘴、活 塞等等，没有过硬的技术，分层燃烧都是不可能实现的。另外，使用分层燃烧技术的发动机 压缩比都较高，性能方面对所需的燃油品质也要求较高，对于国内来说普及起来还有很大的 阻碍。再者，由于中国的油品中含硫量高，需要催化转化装置来处理油品中较高含量的硫，从 而导致NOx也就是氮氧化物排放很大，NOx氮氧化物对臭氧层和森林植被的破坏性很大而 且还是酸雨的始作俑者。所以这也是厂商方面迟迟不推行FSI发动机的主要原因。目前国内成品油与国际成品油存在着如此大的质量差距，以至于国外先进技术的发动机 进入中国需要做如此大的性能牺牲才能投放市场。当中石油，中石化这样的石油巨头们对于 国内、国际油价差距而侃侃而谈时，是不是也应该把精力放在如何提高自身石油产品的质 量上，而不是有意无意地回避或掩盖这个至关重要的质量差异问题了呢？
